【器件论文】背侧光照增强 α-Ga₂O₃ 基深紫外光电探测器性能

        由韩国航空大学的研究团队在学术期刊 Materials Science in Semiconductor Processing 发布了一篇名为 Performance enhancement of α-Ga₂O₃-based deep-ultraviolet photodetectors through back-side illumination（背侧光照增强 α-Ga₂O₃ 基深紫外光电探测器性能）的文章。

摘要

        深紫外（DUV）光电探测器（PD）需要宽禁带半导体来实现优异的日盲性能，而氧化镓（Ga₂O₃）已成为下一代 DUV PD 的有前景的材料。基于 α-Ga₂O₃ 的 DUV PD 已得到研究，但其光响应速度较慢仍是一大挑战。在本研究中，通过氢化物气相外延（HVPE）生长 α-Ga₂O₃ 薄膜，随后进行快速热退火（RTA），并将其制成具有金属-半导体-金属（MSM）配置的 DUV PD。RTA 工艺减少了与氧空位相关的缺陷，从而提高了包括光响应速度在内的整体器件性能。此外，研究发现，与正面照明相比，背面照明（光通过基板进入活性层）增强了载流子的产生和收集，从而加速了光响应。测量结果表明，经 RTA 退火 5 分钟的器件在 230 nm 背面照明下，响应率为 2.95 A·W⁻¹，探测率（D^*）为 9.74×10¹³ Jones，外量子效率（EQE）为 1590%。开启响应时间为 0.886 s，与正面照明（2.352 s）相比缩短了 62 %。这些发现强调了 RTA 工艺和背面照明的互补作用，为开发高性能 α-Ga₂O₃ 基 DUV PD 以用于先进光电子应用提供了实用策略。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mssp.2026.111169